基于仿真對(duì)象的控制開(kāi)發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)

李月恒， 賀敏超， 胡敦利， 孫德輝

(北方工業(yè)大學(xué) 現(xiàn)場(chǎng)總線及自動(dòng)化北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京　100144)

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基于仿真對(duì)象的控制開(kāi)發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)

李月恒， 賀敏超， 胡敦利， 孫德輝

(北方工業(yè)大學(xué) 現(xiàn)場(chǎng)總線及自動(dòng)化北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京100144)

針對(duì)控制工程中現(xiàn)場(chǎng)需要在線頻繁調(diào)整控制策略、調(diào)試不便且工期緊張的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了對(duì)控制系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行離線仿真測(cè)試的通用開(kāi)發(fā)平臺(tái)。平臺(tái)硬件由控制計(jì)算機(jī)、PLC、數(shù)據(jù)采集卡和仿真計(jì)算機(jī)組成，平臺(tái)軟件主要由MATLAB和WinCC組成，在MATLAB中建立實(shí)際控制對(duì)象的模型后在WinCC中編寫(xiě)控制算法，離線測(cè)試達(dá)到控制目標(biāo)后將控制計(jì)算機(jī)部分以及PLC轉(zhuǎn)移到控制現(xiàn)場(chǎng)，縮短現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)間的同時(shí)提高了控制系統(tǒng)的可靠性。

WinCC；PLC；數(shù)據(jù)采集卡；MATLAB；PID

0　引　言

在工業(yè)生產(chǎn)控制過(guò)程中，控制機(jī)與PLC相結(jié)合的控制系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于中小規(guī)模的過(guò)程控制中。PLC接收來(lái)自工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的采集信息傳送給控制機(jī)，控制機(jī)根據(jù)控制算法把采集來(lái)的信號(hào)進(jìn)行處理后再發(fā)送給PLC，使PLC控制執(zhí)行設(shè)備進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工業(yè)過(guò)程控制[1]。控制算法的設(shè)計(jì)決定著控制過(guò)程能否達(dá)到預(yù)期效果，若控制效果不佳，在某些工業(yè)場(chǎng)合還具有一定的危險(xiǎn)性。本文設(shè)計(jì)的基于仿真對(duì)象的控制開(kāi)發(fā)平臺(tái)即可對(duì)設(shè)計(jì)出的控制系統(tǒng)性能進(jìn)行檢驗(yàn)和調(diào)試，有利于開(kāi)發(fā)新型控制算法，減少現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試周期。

1　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)硬件組成結(jié)構(gòu)如圖1所示。

控制機(jī)中裝有組態(tài)軟件WinCC。WinCC(Windows Control Center)是西門子公司與Microsoft公司共同開(kāi)發(fā)的HMI/SCADA軟件，能夠提供生成復(fù)雜可視化任務(wù)的組件和函數(shù)，具有生成畫(huà)面、腳本、報(bào)警、趨勢(shì)和報(bào)表的編輯器。……